文科数学2010-2019高考真题分类训练专题九,,解析几何第二十五讲,,椭圆—后附解析答案
专题九 解析几何 第二十五讲 椭圆 2019年 1.(2019全国1文12)已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若,,则C的方程为 A. B. C. D. 2.(2019全国II文9)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p= A.2 B.3 C.4 D.8 3.(2019北京文19)已知椭圆的右焦点为,且经过点. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设O为原点,直线与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N,若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点. 4.(2019江苏16)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的焦点为F1(–1、0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.已知DF1=. (1)求椭圆C的标准方程;
(2)求点E的坐标. 5.(2019浙江15)已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上且在轴的上方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率是_______. 6.(2019全国II文20)已知是椭圆的两个焦点,P为C上一点,O为坐标原点. (1)若为等边三角形,求C的离心率;
(2)如果存在点P,使得,且的面积等于16,求b的值和a的取值范围. 7.(2019天津文19)设椭圆的左焦点为,左顶点为,顶点为B.已知(为原点). (Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设经过点且斜率为的直线与椭圆在轴上方的交点为,圆同时与轴和直线相切,圆心在直线上,且,求椭圆的方程. 8.(2019全国III文15)设为椭圆C:的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若为等腰三角形,则M的坐标为___________. 9.(2019北京文19)已知椭圆的右焦点为,且经过点. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设O为原点,直线与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N,若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点. 2010-2019年 一、选择题 1.(2018全国卷Ⅰ)已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为 A. B. C. D. 2.(2018全国卷Ⅱ)已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为 A. B. C. D. 3.(2018上海)设是椭圆上的动点,则到该椭圆的两个焦点的距离之和为 A. B. C. D. 4.(2017浙江)椭圆的离心率是 A. B. C. D. 5.(2017新课标Ⅲ)已知椭圆:的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线相切,则的离心率为 A. B. C. D. 6.(2017新课标Ⅰ)设、是椭圆:长轴的两个端点,若上存在点满足 =120°,则的取值范围是 A. B. C. D. 7.(2016年全国I卷)直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为 A. B. C. D. 8.(2016年全国III卷)已知O为坐标原点,F是椭圆C:的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且轴.过点A的直线l与线段交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为 A. B. C. D. 9.(2015新课标1)已知椭圆的中心为坐标原点,离心率为,的右焦点与抛物线:的焦点重合,是的准线与的两个交点,则 A. B. C. D. 10.(2015广东)已知椭圆()的左焦点为,则 A. B. C. D. 11.(2015福建)已知椭圆的右焦点为.短轴的一个端点为,直线交椭圆于两点.若,点到直线的距离不小于,则椭圆的离心率的取值范围是 A. B. C. D. 12.(2014福建)设分别为和椭圆上的点,则两点间的最大距离是 A. B. C. D. 13.(2013新课标1)已知椭圆的右焦点为F(3,0),过点F的直线交椭圆于A、B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为 A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 14.(2013广东)已知中心在原点的椭圆C的右焦点为,离心率等于,则C的方程是 A. B. C. D. 15.(2012新课标)设、是椭圆:的左、右焦点,为直线上一点, 是底角为的等腰三角形,则的离心率为 A、 B、 C、 D、 二、填空题 16.(2018浙江)已知点,椭圆()上两点,满足,则当=___时,点横坐标的绝对值最大. 17.(2015浙江)椭圆()的右焦点关于直线的对称点在椭圆上,则椭圆的离心率是 . 18.(2014江西)过点作斜率为的直线与椭圆:相交于两点,若是线段的中点,则椭圆的离心率等于 . 19.(2014辽宁)已知椭圆:,点与的焦点不重合,若关于的焦点的对称点分别为,,线段的中点在上,则 . 20.(2014江西)设椭圆的左右焦点为,作作轴的垂线与交于两点,与轴相交于点,若,则椭圆的离心率等于________. 21.(2014安徽)设分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线交椭圆于两点,若轴,则椭圆的方程为____. 22.(2013福建)椭圆的左、右焦点分别为,焦距为.若直线与椭圆的一个交点满足,则该椭圆的离心率等于 . 23.(2012江西)椭圆的左、右顶点分别是,左、右焦点分别是.若成等比数列,则此椭圆的离心率为_________. 24.(2011浙江)设分别为椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,若;
则点的坐标是 . 三、解答题 25.(2018江苏)如图,在平面直角坐标系中,椭圆过点,焦点,圆的直径为. (1)求椭圆及圆的方程;
(2)设直线与圆相切于第一象限内的点. ①若直线与椭圆有且只有一个公共点,求点的坐标;
②直线与椭圆交于两点.若的面积为,求直线的方程. 26.(2018全国卷Ⅲ)已知斜率为的直线与椭圆交于,两点.线段的中点为. (1)证明:;
(2)设为的右焦点,为上一点,且.证明:
. 27.(2018北京)已知椭圆的离心率为,焦距为.斜率为的直线与椭圆有两个不同的交点,. (1)求椭圆的方程;
(2)若,求的最大值;
(3)设,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为.若,和点 共线,求. 28.(2018天津)设椭圆的右顶点为A,上顶点为B.已知椭圆的离心率为,. (1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于两点,与直线交于点M,且点,均在第四象限.若的面积是面积的2倍,求的值. 29.(2017新课标Ⅱ)设为坐标原点,动点在椭圆:上,过做轴的垂线,垂足为,点满足. (1)求点的轨迹方程;
(2)设点在直线上,且.证明:过点且垂直于的直线过的左焦点. 30.(2017天津)已知椭圆的左焦点为,右顶点为,点 的坐标为,的面积为. (Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设点在线段上,,延长线段与椭圆交于点,点, 在轴上,,且直线与直线间的距离为,四边形的面积为. (i)求直线的斜率;
(ii)求椭圆的方程. 31.(2017山东)在平面直角坐标系中,已知椭圆C:的离心率为,椭圆截直线所得线段的长度为. (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)动直线:交椭圆于,两点,交轴于点.点是关于的对称点,的半径为. 设为的中点,,与分别相切于点,,求的最小值. 32.(2017北京)已知椭圆的两个顶点分别为,,焦点在轴上,离心率为. (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点为轴上一点,过作轴的垂线交椭圆于不同的两点,,过作的垂线交于点.求证:与的面积之比为4:5. 33.(2017江苏)如图,在平面直角坐标系中,椭圆:的左、右焦点分别为,,离心率为,两准线之间的距离为8.点在椭圆上,且位于第一象限,过点作直线的垂线,过点作直线的垂线. (1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线,的交点在椭圆上,求点的坐标. 34.(2016年北京)已知椭圆:过,两点. (Ⅰ)求椭圆的方程及离心率;
(Ⅱ)设为第三象限内一点且在椭圆上,直线与轴交于点,直线与轴交于点,求证:四边形的面积为定值. 35.(2016年全国II卷)已知是椭圆:的左顶点,斜率为的直线交 与,两点,点在上,. (Ⅰ)当时,求的面积;
(Ⅱ)当时,证明:. 36.(2016年山东)已知椭圆C:的长轴长为4,焦距为2. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴与点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点.过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长线QM交C于点B. (i)设直线PM、QM的斜率分别为k、k',证明为定值;
(ii)求直线AB的斜率的最小值. 37.(2016年天津)设椭圆()的右焦点为,右顶点为,已知,其中为原点,为椭圆的离心率. (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设过点的直线与椭圆交于点(不在轴上),垂直于的直线与交于点,与轴交于点,若,且,求直线的斜率. 38.(2015新课标2)已知椭圆:的离心率为,点 在 上. (Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,线段的中点为.证明:直线的斜率与直线的斜率的乘积为定值. 39.(2015天津)已知椭圆的上顶点为,左焦点为,离心率为. (Ⅰ)求直线的斜率;
(Ⅱ)设直线与椭圆交于点(异于点),故点且垂直于的直线与椭圆交于点(异于点)直线与轴交于点,. (i)求的值;
(ii)若,求椭圆的方程. 40.(2015陕西)如图,椭圆:(>>0)经过点,且离心率为. (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)经过点,且斜率为的直线与椭圆交于不同的两点(均异于点),证明:直线与的斜率之和为2. 41.(2015重庆)如图,椭圆(>>0)的左、右焦点分别为,,且过的直线交椭圆于两点,且. (Ⅰ)若|,|,求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若|,且,试确定椭圆离心率的取值范围. 42. (2014新课标1) 已知点,椭圆:的离心率为,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点. (Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)设过点的动直线与相交于两点,当的面积最大时,求的方程. 43.(2014浙江)如图,设椭圆动直线与椭圆只有一个公共点,且点在第一象限. (Ⅰ)已知直线的斜率为,用表示点的坐标;
(Ⅱ)若过原点的直线与垂直,证明:点到直线的距离的最大值为. 44.(2014新课标2)设,分别是椭圆:的左,右焦点,是上一点且与轴垂直,直线与的另一个交点为. (Ⅰ)若直线的斜率为,求的离心率;
(Ⅱ)若直线在轴上的截距为2,且,求. 45.(2014安徽)设,分别是椭圆:的左、右焦点,过点 的直线交椭圆于两点, (Ⅰ)若的周长为16,求;
(Ⅱ)若,求椭圆的离心率. 46.(2014山东)在平面直角坐标系中,椭圆的离心率为,直线被椭圆截得的线段长为. (I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过原点的直线与椭圆C交于A,B两点(A,B不是椭圆C的顶点).点D在椭圆C上,且,直线BD与轴、轴分别交于M,N两点. (ⅰ)设直线BD,AM的斜率分别为,证明存在常数使得,并求出的值;
(ⅱ)求面积的最大值. 47.(2014湖南)如图5,为坐标原点,双曲线和椭圆均过点,且以的两个顶点和的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形. (I)求的方程;
(Ⅱ)是否存在直线,使得与交于两点,与只有一个公共点,且?证明你的结论. 48.(2014四川)已知椭圆C:()的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形. (Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)设F为椭圆C的左焦点,T为直线上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q. (i)证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点);
(ii)当最小时,求点T的坐标. 49.(2013安徽)已知椭圆的焦距为4,且过点. (Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设为椭圆上一点,过点作轴的垂线,垂足为.取点,连接,过点作的垂线交轴于点.点是点关于轴的对称点,作直线,问这样作出的直线是否与椭圆C一定有唯一的公共点?并说明理由. 50.(2013湖北)如图,已知椭圆与的中心在坐标原点,长轴均为且在轴上,短轴长分别为,,过原点且不与轴重合的直线与,的四个交点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D.记,△和△的面积分别为和. (Ⅰ)当直线与轴重合时,若,求的值;
(Ⅱ)当变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l,使得?并说明理由. 51. (2013天津)设椭圆的左焦点为F, 离心率为, 过点F且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为. (Ⅰ) 求椭圆的方程;
(Ⅱ) 设A,B分别为椭圆的左、右顶点, 过点F且斜率为k的直线与椭圆交于C,D两点.若, 求k的值. 52.(2013山东)椭圆的左、右焦点分别是,离心率为,过且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为l. (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点是椭圆上除长轴端点外的任一点,连接.设的角平分线交的长轴于点,求的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点作斜率为的直线,使得与椭圆有且只有一个公共点.设直线的斜率分别为,若,试证明为定值,并求出这个定值. 53.(2012北京)已知椭圆:的一个顶点为,离心率为.直线与椭圆交于不同的两点M,N. (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)当△AMN得面积为时,求的值. 54.(2013安徽)如图,分别是椭圆:+=1()的左、右焦点,是椭圆的顶点,是直线与椭圆的另一个交点,=60°. (Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)已知△的面积为40,求a, b 的值. 55.(2012广东)在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,且椭圆上的点到的距离的最大值为3. (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)在椭圆上,是否存在点使得直线:与圆:
相交于不同的两点,且的面积最大?若存在,求出点的坐标及相对应的的面积;
若不存在,请说明理由. 56.(2011陕西)设椭圆: 过点(0,4),离心率为. (Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为的直线被所截线段的中点坐标. 57.(2011山东)在平面直角坐标系中,已知椭圆.如图所示,斜率为且不过原点的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,射线交椭圆于点,交直线于点. (Ⅰ)求的最小值;
(Ⅱ)若∙, (i)求证:直线过定点;
(ii)试问点,能否关于轴对称?若能,求出此时的外接圆方程;
若不能,请说明理由. 58.(2010新课标)设,分别是椭圆E:+=1(0﹤﹤1)的左、右焦点,过 的直线与E相交于、两点,且,,成等差数列. (Ⅰ)求;
(Ⅱ)若直线的斜率为1,求的值. 59.(2010辽宁)设椭圆:的左焦点为F,过点F的直线与椭圆相交于A,B两点,直线的倾斜角为60o,. (Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)如果=,求椭圆的方程. 专题九 解析几何 第二十五讲 椭圆 答案部分 2019年 1. 如图所示,设,则,所以. 由椭圆定义,即. 又,,所以. 因此点A为椭圆的上顶点,设其坐标为. 由可得点B的坐标为. 因为点B在椭圆上,所以. 解得.又,所以.所以椭圆方程为.故选B. 2.解析:由题意可得:,解得.故选D. 3.解析(I)由题意得,b2=1,c=1. 所以a2=b2+c2=2. 所以椭圆C的方程为. (Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2), 则直线AP的方程为. 令y=0,得点M的横坐标. 又,从而. 同理,. 由得. 则,. 所以 . 又, 所以. 解得t=0,所以直线为,所以直线恒过定点(0,0). 4.解析 (1)设椭圆C的焦距为2c. 因为F1(-1,0),F2(1,0),所以F1F2=2,c=1. 又因为DF1=,AF2⊥x轴,所以DF2=, 因此2a=DF1+DF2=4,从而a=2. 由b2=a2-c2,得b2=3. 因此,椭圆C的标准方程为. (2)解法一:由(1)知,椭圆C:,a=2, 因为AF2⊥x轴,所以点A的横坐标为1. 将x=1代入圆F2的方程(x-1) 2+y2=16,解得y=±4. 因为点A在x轴上方,所以A(1,4). 又F1(-1,0),所以直线AF1:y=2x+2. 由,得, 解得或. 将代入,得 , 因此.又F2(1,0),所以直线BF2:. 由,得,解得或. 又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以. 将代入,得.因此. 解法二:由(1)知,椭圆C:.如图所示,联结EF1. 因为BF2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB, 从而∠BF1E=∠B. 因为F2A=F2B,所以∠A=∠B, 所以∠A=∠BF1E,从而EF1∥F2A. 因为AF2⊥x轴,所以EF1⊥x轴. 因为F1(-1,0),由,得. 又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以. 因此. 5.解析:设椭圆的右焦点为,连接, 线段PF的中点A在以原点O为圆心,2为半径的圆, 连接AO,可得, 设P的坐标为(m,n),可得,可得,, 由,可得直线PF的斜率为. 6.解:(1)连结,由为等边三角形可知在中,,,,于是,故的离心率是. (2)由题意可知,满足条件的点存在当且仅当,,,即,① ,② ,③ 由②③及得,又由①知,故. 由②③得,所以,从而故. 当,时,存在满足条件的点P. 所以,的取值范围为. 7.解析(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,由已知有,又由,消去得,解得. 所以,椭圆的离心率为. (Ⅱ)由(Ⅰ)知,, ,故椭圆方程为. 由题意,,则直线的方程为. 点P的坐标满足,消去并化简,得到,解得,,代入到的方程,解得,. 因为点在轴上方,所以.由圆心在直线上,可设. 因为,且由(Ⅰ)知,故,解得. 因为圆与轴相切,所以圆的半径为2,又由圆与相切,得,可得. 所以,椭圆的方程为. 8.解析 设,,椭圆C:的,,,,由于为上一点且在第一象限,可得, 为等腰三角形,可能或, 即有,即,;
,即,舍去.可得. 9.解析(1)设,则. 由于,所以切线DA的斜率为,故 ,整理得 设,同理可得. 故直线AB的方程为. 所以直线AB过定点. (2)由(1)得直线AB的方程为. 由,可得. 于是. 设M为线段AB的中点,则. 由于,而,与向量平行,所以.解得t=0或. 当=0时,=2,所求圆的方程为;
当时,,所求圆的方程为. 2010-2018年 1.C【解析】不妨设,因为椭圆的一个焦点为,所以, 所以,所以的离心率为.故选C. 2.D【解析】由题设知,,, 所以,.由椭圆的定义得,即, 所以,故椭圆的离心率.故选D. 3.C【解析】由题意,.由椭圆的定义可知,到该椭圆的两个焦点的距离之和为,故选C. 4.B【解析】由题意可知,,∴,∴离心率,选B. 5.A【解析】以线段为直径的圆是,直线与圆相切,所以圆心到直线的距离,整理为, 即,即 ,,故选A. 6.A【解析】当,焦点在轴上,要使上存在点满足, 则,即,得;
当,焦点在轴上, 要使上存在点满足,则,即, 得,故的取值范围为,选A. 7.B【解析】不妨设直线过椭圆的上顶点和左焦点,,则直线的方程为,由已知得,解得, 又,所以,即,故选B. 8.A【解析】由题意,不妨设点在轴上方,直线的方程为,分别令与,得,,设的中点为, 由,得,即,整理得, 所以椭圆的离心率,故选A. 9.B【解析】∵抛物线:的焦点坐标为,准线的方程为 ①,设椭圆的方程为,所以椭圆的半焦距,又椭圆的离心率为,所以,椭圆的方程为②,联立①②, 解得或,所以,选B. 10.B【解析】由题意得:,因为,所以,故选C. 11.A【解析】设椭圆的左焦点为,半焦距为,连结,,则四边形为平行四边形,所以,根据椭圆定义, 有,所以,解得.因为点到直线:的距离不小于,即,所以, 所以,解得,所以,所以椭圆的离心率的取值范围为. 12.D【解析】由题意可设,圆的圆心坐标为,圆心到的距离为,当且仅当时取等号,所以,所以两点间的最大距离是. 13.D【解析】设,则=2,=-2, ① ② ①-②得, ∴===,又==,∴=,又9==,解得=9,=18,∴椭圆方程为,故选D. 14.D【解析】∵,选D. 15.C【解析】是底角为的等腰三角形 16.5【解析】设,,由,得, 即,.因为点,在椭圆上,所以,得,所以, 所以当时,点横坐标的绝对值最大,最大值为2. 17.【解析】设左焦点为,由关于直线的对称点在椭圆上, 得,又,所以,不妨设, 则,,因此,又, 由以上二式可得, 即,即,所以,. 18.【解析】设,,分别代入椭圆方程相减得 ,根据题意有, 且,所以,得,整理,所以. 19.12【解析】设交椭圆于点,连接和,利用中位线定理可得 . 20.【解析】由题意可得,,由题意可知点为的中点,所以点的坐标为,由,所以,整理得,解得. 21.【解析】由题意得通径,∴点B坐标为 将点B坐标带入椭圆方程得, 又,解得 ∴椭圆方程为. 22.【解析】由题意可知,中, , 所以有,整理得,故答案为. 23.【解析】由椭圆的性质可知:,,.又已知,,成等比数列,故,即, 则.故.即椭圆的离心率为. 24.【解析】设点的坐标为,点的坐标为. ,可得,, ∵,∴,又点在椭圆上, ∴,,解得, ∴点的坐标是. 25.【解析】(1)因为椭圆的焦点为, 可设椭圆的方程为.又点在椭圆上, 所以,解得 因此,椭圆的方程为. 因为圆的直径为,所以其方程为. (2)①设直线与圆相切于,则, 所以直线的方程为,即. 由消去,得 .(*) 因为直线与椭圆有且只有一个公共点, 所以. 因为,所以. 因此,点的坐标为. ②因为三角形的面积为,所以,从而. 设, 由(*)得, 所以. 因为, 所以,即, 解得舍去),则,因此的坐标为. 综上,直线的方程为. 26.【解析】(1)设,,则,. 两式相减,并由得. 由题设知,, 于是.① 由题设得,故. (2)由题意得,设,则 . 由(1)及题设得,. 又点在上,所以,从而,. 于是. 同理. 所以. 故 27.【解析】(1)由题意得,所以, 又,所以,所以, 所以椭圆的标准方程为. (2)设直线的方程为, 由消去可得, 则,即, 设,,则,, 则, 易得当时,,故的最大值为. (3)设,,,, 则 ①, ②, 又,所以可设,直线的方程为, 由消去可得, 则,即, 又,代入①式可得,所以, 所以,同理可得. 故,, 因为三点共线,所以, 将点的坐标代入化简可得,即. 28.【解析】(1)设椭圆的焦距为,由已知得,又由,可得 由,从而. 所以,椭圆的方程为. (2)设点P的坐标为,点M的坐标为 ,由题意,, 点的坐标为 由的面积是面积的2倍, 可得,从而,即. 易知直线的方程为,由方程组 消去y, 可得.由方程组消去,可得. 由,可得,两边平方,整理得, 解得,或. 当时,,不合题意,舍去;
当时,,,符合题意. 所以,的值为. 29.【解析】(1)设,,则,,. 由得 ,. 因为在上,所以. 因此点的轨迹方程为. (2)由题意知.设,,则 ,,, ,, 由得,又由(1)知, 故. 所以,即.又过点存在唯一直线垂直与,所以过点且垂直于的直线过的左焦点. 30.【解析】(Ⅰ)设椭圆的离心率为e.由已知,可得. 又由,可得,即. 又因为,解得. 所以,椭圆的离心率为. (Ⅱ)(ⅰ)依题意,设直线FP的方程为,则直线FP的斜率为. 由(Ⅰ)知,可得直线AE的方程为,即,与直线FP的方程联立,可解得, 即点Q的坐标为. 由已知|FQ|=,有,整理得, 所以,即直线FP的斜率为. (ii)由,可得,故椭圆方程可以表示为. 由(i)得直线FP的方程为,与椭圆方程联立消去,整理得,解得(舍去),或. 因此可得点,进而可得, 所以.由已知,线段的长即为与这两条平行直线间的距离,故直线和都垂直于直线. 因为,所以,所以的面积为,同理的面积等于,由四边形的面积为,得,整理得,又由,得. 所以,椭圆的方程为. 31.【解析】(Ⅰ)由椭圆的离心率为,得, 又当时,,得, 所以,, 因此椭圆方程为. (Ⅱ)设,联立方程 得, 由 得 (*) 且 , 因此 , 所以 , 又 , 所以 整理得:
, 因为 所以 令, 故 所以. 令,所以. 当时,, 从而在上单调递增, 因此,等号当且仅当时成立,此时, 所以, 由(*)得 且, 故, 设, 则 , 所以得最小值为. 从而的最小值为,此时直线的斜率时. 综上所述:当,时,取得最小值为. 32.【解析】(Ⅰ)设椭圆的方程为. 由题意得解得. 所以. 所以椭圆的方程为. (Ⅱ)设,且,则. 直线的斜率,由,则, 故直线的斜率. 所以直线的方程为. 直线的方程为. 联立,解得点的纵坐标. 由点在椭圆上,得. 所以. 又, , 所以与的面积之比为. 33.【解析】(1)设椭圆的半焦距为. 因为椭圆的离心率为,两准线之间的距离为8,所以,, 解得,于是, 因此椭圆的标准方程是. (2)由(1)知,,. 设,因为点为第一象限的点,故. 当时,与相交于,与题设不符. 当时,直线的斜率为,直线的斜率为. 因为,,所以直线的斜率为,直线的斜率为, 从而直线的方程:, ① 直线的方程:. ② 由①②,解得,所以. 因为点在椭圆上,由对称性,得,即或. 又在椭圆上,故. 由,解得;
,无解. 因此点的坐标为. 34.【解析】(I)由题意得,,.所以椭圆的方程为. 又,所以离心率. (II)设(,),则. 又,,所以直线的方程为. 令,得,从而. 直线的方程为. 令,得,从而. 所以四边形的面积 . 从而四边形的面积为定值. 35.【解析】(Ⅰ)设,则由题意知. 由已知及椭圆的对称性知,直线的倾斜角为, 又,因此直线的方程为. 将代入得, 解得或,所以. 因此的面积. (Ⅱ)将直线的方程代入得 . 由得, 故. 由题设,直线的方程为, 故同理可得. 由得,即. 设,则是的零点, , 所以在单调递增,又, 因此在有唯一的零点,且零点在内,所以. 36.【解析】(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,由题意知, 所以,所以椭圆C的方程为. (Ⅱ)(i)设,由M(0,),可得 所以直线PM的斜率 ,直线QM的斜率. 此时,所以为定值. (ii)设,直线PA的方程为, 直线QB的方程为. 联立 ,整理得. 由可得 ,所以, 同理. 所以, , 所以 由,可知k>0, 所以 ,等号当且仅当时取得. 此时,即,符号题意. 所以直线AB 的斜率的最小值为 . 37.【解析】(Ⅰ)设,由,即, 可得,又,所以,因此, 所以椭圆的方程为. (Ⅱ)设直线的斜率为,则直线的方程为, 设,由方程组 消去, 整理得,解得或, 由题意得,从而, 由(Ⅰ)知,设,有,, 由,得,所以, 解得,因此直线的方程为, 设,由方程组消去,得, 在中,, 即,化简得,即, 解得或, 所以直线的斜率为或. 38.【解析】(Ⅰ)由题意有,,解得. 所以的方程为. (Ⅱ)设直线:,,, 将代入得. 故,. 于是直线的斜率,即. 所以直线的斜率与直线的斜率的乘积为定值. 39.【解析】(Ⅰ)设,由已知离心率及,又因为 ,故直线BF的斜率. (Ⅱ)设点,(i)由(Ⅰ)可得椭圆方程为 ,直线BF的方程为,将直线方程与椭圆方程联立, 消去y,得,解得.因为,所以直线BQ方程为 ,与椭圆方程联立,消去,整得, 解得.又因为 ,及,可得. (ii)由(i)有,所以,即,又因为 ,所以=. 又因为,所以,因此,,所以椭圆方程为. 40.【解析】(Ⅰ)由题设知,结合,解得. 所以椭圆的方程式为. (Ⅱ)由题设知,直线的方程式为,代入, 得. 由已知>0. 设,,, 则. 从而直线的斜率之和 = =. 41.【解析】(Ⅰ)由椭圆的定义,,故. 设椭圆的半焦距为,由已知,因此 , 即,从而.故所求椭圆的标准方程为. (Ⅱ)如题(21)图,由, 得. 由椭圆的定义,,, 进而. 于是. 解得,故. 由勾股定理得, 从而, 两边除以,得, 若记,则上式变成. 由,并注意到关于的单调性,得,即,进而,即. 42.【解析】 (Ⅱ) . 43.【解析】(Ⅰ)设直线的方程为,由, 消去得,, 由于直线与椭圆只有一个公共点,故,即, 解得点的坐标为,由点在第一象限, 故点的坐标为;
(Ⅱ)由于直线过原点,且与垂直,故直线的方程为, 所以点到直线的距离, 整理得,因为, 所以,当且仅当时等号成立, 所以点到直线的距离的最大值为. 44.【解析】(Ⅰ)根据及题设知 将代入,解得(舍去) 故C的离心率为. (Ⅱ)由题意,原点为的中点,∥轴,所以直线与轴的交点 是线段的中点,故,即 ① 由得。
设,由题意知,则,即 代入C的方程,得。② 将①及代入②得 解得, 故. 45.【解析】:(Ⅰ)由得。
因为的周长为16,所以由椭圆定义可得 故。
(Ⅱ)设,则且,由椭圆定义可得 在中,由余弦定理可得 即 化简可得,而,故 于是有, 因此,可得 故为等腰直角三角形.从而,所以椭圆的离心率. 46.【解析】(I)由题意知,可得. 椭圆C的方程可化简为. 将代入可得, 因此,可得. 因此, 所以椭圆C的方程为. (Ⅱ)(ⅰ)设,则, 因为直线AB的斜率, 又,所以直线AD的斜率, 设直线AD的方程为, 由题意知, 由,可得. 所以, 因此, 由题意知,,所以, 所以直线BD的方程为, 令,得,即.可得. 所以,即. 因此存在常数使得结论成立. (ⅱ)直线BD的方程, 令,得,即, 由(ⅰ)知, 可得的面积, 因为,当且仅当时等号成立, 此时S取得最大值,所以的面积的最大值为. 47.【解析】(I)设的焦距为,由题可得,从而, 因为点在双曲线上,所以, 由椭圆的定义可得 , ,所以的方程为. (Ⅱ)不存在符合题设条件的直线. (1)若直线垂直于轴 ,因为与只有一个公共点, 所以直线的方程为或, 当时,易知所以, 此时.当时,同理可得. (2)当直线不垂直于轴,设的方程为,由 可得,当与相交于两点时, 设,则满足上述方程的两个实根,从而 ,于是, 由可得,因为直线与只有一个公共点,所以上述方程的判别式, 化简可得,因此 , 于是,即,所以,综合(i)(ii)可知,不存在符合题目条件的直线. 48.【解析】(1)依条件,所以椭圆C的标准方程为 (Ⅱ)设,,,又设中点为 (i)因为,所以直线的方程为:
所以 于是, 所以。因为 所以,,三点共线 即OT平分线段PQ(其中O为坐标原点) (ii), 所以,令() 则(当且仅当时取“”) 所以当最小时,即或,此时点T的坐标为或 49.【解析】(Ⅰ)因为焦距为4,所,又因为椭圆C过点,所以,故,,从而椭圆C的方程为。
(Ⅱ)由题意,E点坐标为,设,则 , ,再由知,,即. 由于,故.因为点G是点D关于y轴的对称点, 所以点. 故直线的斜率. 又因在椭圆C上,所以. ① 从而 故直线的方程为 ② 将②代入椭圆C方程,得:
③ 再将①代入③,化简得:
解得,即直线与椭圆C一定有唯一的公共点. 50.【解析】依题意可设椭圆和的方程分别为 :,:. 其中, (Ⅰ)解法1:如图1,若直线与轴重合,即直线的方程为,则 ,,所以. 在C1和C2的方程中分别令,可得,,, 于是. 若,则,化简得. 由,可解得. 故当直线与轴重合时,若,则. 解法2:如图1,若直线与轴重合,则 ,;
,.. 所以. 若,则,化简得. 由,可解得. 故当直线与轴重合时,若,则. 第28题解答图1 第28题解答图2 (Ⅱ)解法1:如图2,若存在与坐标轴不重合的直线l,使得. 根据对称性, 不妨设直线:, 点,到直线的距离分别为,,则 因为,,所以. 又,,所以,即. 由对称性可知,所以, ,于是 . ① 将的方程分别与C1,C2的方程联立,可求得 ,. 根据对称性可知,,于是 . ② 从而由①和②式可得 . ③ 令,则由,可得,于是由③可解得. 因为,所以. 于是③式关于有解,当且仅当, 等价于. 由,可解得, 即,由,解得,所以 当时,不存在与坐标轴不重合的直线l,使得;
当时,存在与坐标轴不重合的直线l使得. 解法2:如图2,若存在与坐标轴不重合的直线l,使得. 根据对称性, 不妨设直线:, 点,到直线的距离分别为,,则 因为,,所以. 又,,所以. 因为,所以. 由点,分别在C1,C2上,可得 ,,两式相减可得, 依题意,所以. 所以由上式解得. 因为,所以由,可解得. 从而,解得,所以 当时,不存在与坐标轴不重合的直线l,使得;
当时,存在与坐标轴不重合的直线l使得. 51.【解析】(Ⅰ)设F(-c,0),由,知.过点F且与x轴垂直的直线为x=-c,代入椭圆方程有, 解得,于是,解得, 又a2-c2=b2,从而a=,c=1, 所以椭圆的方程为. (Ⅱ)设点C(x1,y1),D(x2,y2),由F(-1,0)得直线CD的方程为y=k(x+1), 由方程组消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0. 求解可得x1+x2=,x1x2=. 因为A(,0),B(,0), 所以·+· =(x1+,y1)·(-x2,-y2)+(x2+,y2)·(-x1,-y1) =6-2x1x2-2y1y2=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1) =6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2 =. 由已知得=8,解得k=. 52.【解析】:(Ⅰ)由于,将代入椭圆方程得 由题意知,即,又, 所以,,所以椭圆方程为. (Ⅱ)由题意可知:=,=, 设其中,将向量坐标代入并化简得:, 因为, 所以,而,所以 (Ⅲ)由题意可知,l为椭圆的在点处的切线,由导数法可求得,切线方程为:
,所以,而,代入中得 为定值. 53.【解析】(Ⅰ)由题意得解得.所以椭圆C的方程为. (Ⅱ)由得. 设点M,N的坐标分别为,,则,, ,. 所以|MN|== =. 由因为点A(2,0)到直线的距离, 所以△AMN的面积为. 由, 解得. 54.【解析】(Ⅰ) (Ⅱ)设;
则 在中, 面积 55.【解析】(Ⅰ)由,所以 设是椭圆上任意一点,则,所以 所以,当时,有最大值,可得,所以 故椭圆的方程为:
(Ⅱ)存在点满足要求,使得面积最大. 假设直线与圆相交于不同两点, 则圆心到的距离,∴ ① 因为在椭圆上,所以 ②,由①②得:
∵ 所以,由②得代入上式 得,当且仅当, ∴,此时满足要求的点有四个. 此时对应的的面积为. 56.【解析】(Ⅰ)将(0,4)代入C的方程得,∴=4, 又 得, 即,∴a=5, ∴C的方程为. ( Ⅱ)过点且斜率为的直线方程为, 设直线与C的交点为A,B, 将直线方程代入C的方程,得, 即,解得 ,, AB的中点坐标, ,即中点为. 57.【解析】(Ⅰ)设直线,由题意, 由方程组得, 由题意,所以 设,由韦达定理得 所以 由于E为线段AB的中点,因此 此时 所以OE所在直线方程为又由题设知D(-3,m), 令=-3,得,即=1,所以 当且仅当==1时上式等号成立,此时 由得 因此 当时,取最小值2. (Ⅱ)(i)由(I)知OD所在直线的方程为 将其代入椭圆C的方程,并由 解得 又, 由距离公式及得 由 因此,直线的方程为 所以,直线 (ii)由(i)得 若B,G关于x轴对称, 则 代入 即, 解得(舍去)或 所以k=1, 此时关于x轴对称。
又由(I)得所以A(0,1). 由于的外接圆的圆心在x轴上,可设的外接圆的圆心为(d,0), 因此 故的外接圆的半径为, 所以的外接圆方程为 58.【解析】(Ⅰ)由椭圆定义知 又 (Ⅱ)L的方程式为,其中 设,则A,B 两点坐标满足方程组, 化简得 则 因为直线AB的斜率为1,所以 即 . 则 解得. 59.【解析】设,由题意知<0,>0. (Ⅰ)直线的方程为,其中. 联立得 解得 因为,所以. 即 得离心率 . (Ⅱ)因为,所以. 由得.所以,得a=3,. 椭圆C的方程为.